的中心是类似的,但质量更大的黑洞,其质量大约为太阳的1亿倍。例如,用哈勃望远镜对称为m87的星系进行的观测揭示出,它含有直径130光年的气体盘,该盘围绕着20亿倍太阳质量的中心物体旋转。这只能是一个黑洞。只有落入此超重的黑洞的物质才能提供足够强大的能源,用以解释这些物体释放出的巨大能量。当物质旋入黑洞,它将使黑洞往同一方向旋转,使黑洞产生一个磁场,这个磁场和地球的磁场颇为相像。落入的物质会在黑洞附近产生能量非常高的粒子。该磁场是如此之强,能将这些粒子聚焦成沿着黑洞旋转轴,也即在它的北极和南极方向往外pēn_shè的射流。在许多星系和类星体中确实观察到这类射流。人们还可以考虑存在质量比太阳质量小很多的黑洞的可能性。因为它们的质量比昌德拉塞卡极限低,所以不能由引力坍缩产生:这样小质量的恒星,甚至在耗尽了自己的核燃料之后,还能支持自己对抗引力。只有当物质由非常巨大的外界压力压缩成极端紧密的状态时,才能形成小质量的黑洞。一个巨大的氢弹可提供这样的条件:物理学家约翰·惠勒曾经计算过,如果将世界海洋里所有的重水制成一个氢弹,则它可以将中心的物质压缩到产生一个黑洞。(当然,那时没有一个人能残留下来观察它!)比较实在的一种可能性是:在极早期宇宙的高温和高压条件下可能产生这样小质量的黑洞。因为只有一个比平均值更紧密的小区域,才能以这样的方式被压缩形成一个黑洞,所以只有当早期宇宙不是完全光滑的和均匀时,这才有可能形成黑洞。但是我们知道,早期宇宙一定存在一些无规性,否则现在宇宙中的物质分布仍然会是完全均匀的,而不能结块形成恒星和星系。
很清楚,为了说明恒星和星系的无规性是否导致形成相当数目的“太初”黑洞,依赖于早期宇宙中条件的细节。这样,如果我们能够确定现在有多少太初黑洞,我们就能对宇宙的极早期阶段了解很多。质量大于10亿吨(一座大山的质量)的太初黑洞,只能通过它们对其他可见物质或宇宙膨胀的影响被探测到。然而,正如我们将要在下一章看到的,黑洞毕竟不是真黑:它们像一个热体一样发热发光,它们越小则发热发光得越厉害。所以,看起来荒谬,而事实上却是,也许小的黑洞可以比大的黑洞更容易探测到!
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